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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Development of molecular design basis for molting hormone receptor regulation

Research Project

Project/Area Number 16K07625
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

中川 好秋  京都大学, 農学研究科, 准教授 (80155689)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsエクダイソン / ecdysone receptor / 脱皮ホルモン / ジアシルヒドラジン / 結合自由エネルギー / MM/PBSA法 / インシリコスクリーニング
Outline of Annual Research Achievements

これまで,分子動力学法(MD)およびMM/PBSA法を用いて脱皮ホルモン様活性化合物の結合自由エネルギーを算出し,脱皮ホルモン活性との間に良好な直線関係を見出した.このことから,インシリコで精度良く新規化合物を見いだせることがわかった.380万の構造データーベースから弱いながら脱皮ホルモン受容体に結合可能な化合物を見出した.最も活性の高かった化合物は2つの不斉炭素を持つことから4つ立体異性体存在する.4つの異性体を合成し活性の評価を行った.また,この手法を受容体の立体構造未知の幼若ホルモン様活性化合物のインシリコスクリーニングにも応用し,新規な幼若ホルモン様活性化合物を見出した.幼若ホルモンの受容体(Met)は,ショウジョウバエの脂肪体において発見され,その一次配列は明らかにされているが,立体構造は不明である.Metの一次配列をもとにして,タンパク質立体構造モデリングシステムFAMS (Full Automated Modeling System)を用いてMetの立体構造を構築した.OpenEye社のFREDを用いてドッキングシミュレーションを行って,ドッキングスコアのもっと高いものを初期構造としてMDシミュレーションを行った.AMBER16を用いてMDシミュレーションを行い,MM/PBSA法によって水溶液中での受容体-リガンド相互作用エネルギーを求め,JH類のホルモン活性との関係を調べた.また,OpenEye社のROCSというソフトウエアを用いて,重ね合わせを行い,500万化合物を1000個の化合物に絞り込んだ.FREDによってさらに50個に絞り込んだのち,MM/PBSA法を用いて結合自由エネルギーを求め,11個の化合物を候補化合物として選抜した.そのうちの一つであるN-Phenylpyperazine構造をもった化合物にJH-IIIの1/200程度の活性が見出された.

  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Asymmetric synthesis of tetrahydroquinoline-type ecdysone agonists and QSAR for their binding affinity against Aedes albopictus ecdysone receprtors2019

    • Author(s)
      Taiyo Yokoi, Yoshiaki Nakagawa, Hisashi Miyagawa
    • Journal Title

      Pest Management Science

      Volume: 75 Pages: 115-124

    • DOI

      10.1002/ps.5160

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genome-wide identification of tebufenozide resistant genes in the smaller tea tortrix, Adoxophyes honmai (Lepidopter: Tortricidae)2019

    • Author(s)
      Miwa Uchibori-Asano, Akiya Jouraku, Toru Uchiyama, Kakeru Yokoi, Gaku Akiduki, Yoshitaka Suetsugu, Tetsuya KObayashi, Akihito Ozawa, Saki MInami, Chiharu Ishizuka, Yoshiaki Nakagawa, Takaaki Daimon, Tetsuro Shinoda
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: in press

    • DOI

      10.1038/s41598-019-40863-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure-based virtual screening for insect ecdysone receptor ligands using MM/PBSA2019

    • Author(s)
      Shinri Horoiwaa, Taiyo Yokoia, Satoru Masumoto, Saki Minami, Chiharu Ishizuka, Hidetoshi Kishikawa, Shunsuke Ozaki, Shigeki Kitsuda, Yoshiaki Nakagawa, Hisashi Miyagawa
    • Journal Title

      Bioorganic Medicinal Chmeistry

      Volume: 27 Pages: 1065-1075

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2019.02.011

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] テトラヒドロキノリン型脱皮ホルモンアゴニストの構造展開2019

    • Author(s)
      上野美乃李、横井大洋、中川好秋、宮川恒
    • Organizer
      日本農薬学会第44回大会
  • [Presentation] 動物細胞HEK293Tを用いた幼若ホルモン様活性化合物の定量的活性評価系の確立および、in silicoスクリーニングによる新規化合物の探索2018

    • Author(s)
      名部拓,幌岩真理,林謙一郎, 原島小夜子,八木孝司, 中川好秋,宮川恒
    • Organizer
      日本農薬学会第43回大会
  • [Presentation] 脱皮ホルモンアゴニストのIn silicoスクリーニング2018

    • Author(s)
      幌岩真理,中川好秋, 宮川恒
    • Organizer
      日本農薬学会第43回大会
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 植物ステロイドホルモン(ブラシノライド)様活性をもつ非ステロイド化合物の創製2018

    • Inventor(s)
      中川好秋,杉浦愛理,瀧本征佑,幌岩真理,宮川恒,松尾美登理
    • Industrial Property Rights Holder
      中川好秋,杉浦愛理,瀧本征佑,幌岩真理,宮川恒,松尾美登理
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2018/8083
    • Overseas

URL: 

Published: 2019-12-27  

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